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1、探究彈性勢能的表達(dá)式
課題:7.5 探究彈性勢能的表達(dá)式
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.知道探究彈性勢能表達(dá)式的方法.
2.理解彈性勢能的概念,會(huì)分析決定彈簧彈性勢能大小的相關(guān)因素.
3.體會(huì)探究過程中的猜想、分析和轉(zhuǎn)化的方法.
4.領(lǐng)悟求彈力做功時(shí),通過細(xì)分過程化變力為恒力的思想方法.
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
1.讓學(xué)生體驗(yàn)探究的過程,體驗(yàn)知識(shí)遷移、類比的推理方法.
2.拉伸彈簧時(shí),用微分思想和積分思想求解拉力所做功的表達(dá)式.
【學(xué)習(xí)流程】
■問題引導(dǎo)(自主學(xué)習(xí))
閱讀教材內(nèi)容,完成下列問題,
1.什么是彈性勢能?
彈性勢能與哪個(gè)力做功有關(guān)?
3.
2、分析決定彈簧彈性勢能大小的因素.
彈力做的功能不能直接用公式W=FL計(jì)算?為什么?
5.找出彈力做功的計(jì)算方法,用心體會(huì)你用到的思想方法.
6.根據(jù)功和能的關(guān)系,如何得到彈性勢能的表達(dá)式?
■誘思討論(合作學(xué)習(xí))
例1.關(guān)于彈性勢能,下列說法中正確的是( )
A、任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能
B、物體只要發(fā)生形變,就一定具有彈性勢能
C、外力對彈性物體做功,物體的彈性勢能就發(fā)生變化
D、發(fā)生彈性形變的物體,在它們恢復(fù)原狀時(shí)都能對外界做功
例2.質(zhì)量為m的物體(視為質(zhì)
3、點(diǎn))放在水平地面上,物體上要裝著一根長為l0,勁度系數(shù)為k的輕彈簧,現(xiàn)用手拉著彈簧的上端P緩慢上提,如圖所示,直到物體離開地面一段距離。已知在這一過程中,P點(diǎn)的位移是h,則物體重力勢能的增加量是多少?彈簧的彈性勢能增加量為多大?
■重點(diǎn)點(diǎn)撥(方法學(xué)習(xí))
■及時(shí)訓(xùn)練(鞏固學(xué)習(xí))
1、關(guān)于彈性勢能下列說法中正確的是( )
A、發(fā)生形變的物體都具有彈性勢能
B、彈性勢能是一個(gè)標(biāo)量
C、彈性勢能的單位是焦耳(在國際單位制中)
D、彈性勢能是狀態(tài)量
2.關(guān)于彈力做功與彈性勢能的
4、關(guān)系,我們在進(jìn)行猜想時(shí),可以參考對重力做功與重力勢能的關(guān)系的討論.下面的猜想有道理的是( )
A.彈力做功將引起彈性勢能的變化,當(dāng)彈力做正功時(shí),彈性勢能將增加.
B.彈力做功將引起彈性勢能的變化,當(dāng)彈力做正功時(shí),彈性勢能將減少.
C.彈力做功將引起彈性勢能的變化,當(dāng)彈力做負(fù)功時(shí),彈性勢能將減少.
D.彈力做功將引起彈性勢能的變化,當(dāng)彈力做負(fù)功時(shí),彈性勢能將增加.
3、如圖所示,在光滑水平面上有一物體,它的左端連一彈簧,彈簧的另一端固定在墻上,在力F作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)撤去F后,物體將向右運(yùn)動(dòng),在物體向右運(yùn)動(dòng)的過程中下列說法正確的是( )
A、彈簧的彈性勢能逐漸
5、減少
B、彈簧的彈性勢能逐漸增加
C、彈簧的彈性勢能先增加再減少
D、彈簧的彈性勢能先減少再增加
4、上題中,在彈簧向右運(yùn)動(dòng)的過程中,彈簧彈力對物體的做功情況,下列說法正確的是( )
彈簧對物體做正功
B.彈簧對物體做負(fù)功
C.彈簧先對物體做正功,后對物體做負(fù)功
D.彈簧先對物體做負(fù)功,后對物體做正功
5、計(jì)算變力不能直接把數(shù)據(jù)代入公式W=Flcosα計(jì)算功,此時(shí)可以用“微元法”來計(jì)算,如圖所示為用力緩慢拉升彈簧時(shí),拉力與彈簧升長量之間的關(guān)系圖像,試推證將彈簧從自由長度到拉升長度為x的過程中,拉力做的功等于kx2/2,彈簧儲(chǔ)存的彈性勢能也為kx2/2。(設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為
6、k)
6、下列關(guān)于彈簧的彈力和彈性勢能的說法正確的是( )
A、彈力與彈簧的形變量成正比,彈性勢能與彈簧的形變量成正比
B、彈力與彈簧的形變量的平方成正比,彈性勢能與彈簧的形變量成正比
C、彈力與彈簧的形變量成正比,彈性勢能與彈簧的形變量的平方成正比。
D、彈力與彈簧的形變量的平方成正比,彈性勢能與彈簧的形變量的平方成正比
7、如圖所示為一根彈簧彈力F與形變量x的關(guān)系圖線:
(1)確定彈簧的勁度系數(shù);
(2)將此彈簧從原長拉伸6cm時(shí),彈性勢能為多的大?
(3)將此彈簧壓縮4cm時(shí),彈性勢能為多大?
■課堂小結(jié) 備注(教師二次備課欄及學(xué)生筆記欄)
教學(xué)反思(教師教后反思,學(xué)生課后復(fù)習(xí)心得)